JP4916070B2

JP4916070B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP4916070B2
Application number: JP2001294457A
Authority: JP
Inventors: 一広矢口; 庸司高木
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003109993A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エピタキシャル成長装置等の基板処理装置に関し、特に、被処理基板を搬送するための通路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置には、ウェハを１枚ずつ搬送して処理する枚葉式と称されるものがある。図３は、枚葉式の半導体製造装置１０の構成を示す平面図である。図示するように、半導体製造装置１０は、メインフレームと称されるトランスファ装置１２の周囲に、ウェハの出し入れが行われるロードロック装置１４、ウェハに種々の処理が施される基板処理装置１６及びウェハの除熱が行われるクールダウン装置１８が配置された構成を採っている。各装置はそれぞれ内部にチャンバを有しており、トランスファ装置１２のチャンバ１９内に設置された搬送ロボット２０により各チャンバ間をウェハが搬送される。
【０００３】
図４は、半導体製造装置１０のトランスファ装置１２と基板処理装置１６とが隣接する部分の断面図である。図４に示す基板処理装置１６はエピタキシャル成長装置であり、図示するように、内部にチャンバ２１を有している。トランスファ装置１２と基板処理装置１６との間には、チャンバ１９とチャンバ２１とを連通する、ウェハＷを搬送するための通路２２が設けられている。通路２２の上方にはパージガスが供給されるガス室２４が設けられており、通路２２とガス室２４との間に形成された壁部には、両者間を連通する複数の孔２６が形成されている。図５は、図４のＩ−Ｉ線に沿っての断面図である。図示するように、複数の孔２６は、通路２２が延びる方向に対して横方向に１列に配置されている。孔２６の列が延びる方向におけるガス室２４の一方の壁面内には、パージガスのガス供給部２８が設けられている。ガス供給部２８からは、ガス室２４内にパージガスが常時供給されている。
【０００４】
これにより、ウェハＷが通路２２を搬送される際には、それぞれの孔２６からウェハＷの表面にパージガスが噴き付けられ、ウェハＷ表面のパーティクルの除去が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような構成では、それぞれの孔２６から噴き出すパージガスの流量は、図５の一点鎖線で概念的に示すように、ガス供給部２８から遠い孔２６からのもの程多くなる。そのため、通路２２を搬送されるウェハＷの表面にパージガスが噴き付けられると、ウェハＷ表面のパーティクルが均一に除去されず、パーティクル分布が不均一になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ウェハが搬送される際にウェハ表面のパーティクルを均一に除去することのできる通路を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る基板処理装置は、チャンバ内に対して被処理基板を搬送するための通路と、パージガスが供給されるガス室と、通路とガス室との間に形成された壁部であって、通路とガス室とを連通する複数の孔が所定の間隔で少なくとも１列に形成された前記壁部と、ガス室の壁面のうち孔の列が延びる方向において対向する１対の壁面にそれぞれ設けられたパージガスのガス供給部とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、孔の列が延びる方向において両側からガス室内にパージガスが供給されるため、それぞれのパージガスの流れがミキシングされガス室内のガス圧がほぼ均一となる。したがって、それぞれの孔から噴き出すパージガスの流量を同等にすることができ、被処理基板が通路を搬送される際に被処理基板表面のパーティクルを均一に除去することが可能となる。
【０００９】
また、ガス室には、１対のガス供給部の中間部に配置された邪魔板が設けられていることが好ましい。邪魔板を設けることによって、邪魔板の両側から流れてくるパージガスのミキシング効果をより向上させることができるからである。
【００１０】
なお、本発明の基板処理装置がエピタキシャル成長装置である場合、均一に流出するパージガスにより、石英ガラス製のチャンバ壁内面が効率的に清浄化され、その透明度が維持されることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付す。また、従来技術として説明した半導体製造装置１０は、本実施形態にも適用されるものであるため、以下、図３及び図４を参照して説明する。
【００１２】
図４に示すように、図３の半導体製造装置１０のトランスファ装置１２とエピタキシャル成長装置である基板処理装置１６との間には、ステンレス製のスリットバルブインサート３０が設けられている。スリットバルブインサート３０には、トランスファ装置１２のチャンバ１９と基板処理装置１６のチャンバ２１とを連通する通路２２が設けられている。この通路２２を通って両チャンバ間をウェハＷ（被処理基板）が搬送される。
【００１３】
トランスファ装置１２のチャンバ１９内には、スリットバルブインサート３０に設けられた通路２２のチャンバ１９側の開口部を開閉するスリットバルブドア３４が設けられている。スリットバルブインサート３０のチャンバ１９側の端面は、下方に臨むよう斜めに形成されており、スリットバルブドア３４は、この端面に対して直交する方向にエアシリンダ等により動作する。ウェハＷが搬送される際には、スリットバルブドア３４が動作して、通路２２のチャンバ１９側の開口部が開かれる。
【００１４】
基板処理装置１６のチャンバ２１内には、ウェハＷを載置して支持するサセプタ３６が設けられている。サセプタ３６はエアシリンダ等により上下動し、ウェハＷが搬送される際には下降して、スリットバルブインサート３０に設けられた通路２２のチャンバ２１側の開口部よりも下方に位置し、載置されたウェハＷにエピタキシャル成長処理が施される際には上昇して、この開口部よりも上方に位置する。
【００１５】
また、スリットバルブインサート３０の通路２２上側の壁部内には、パージガスが供給されるガス室２４が設けられている。通路２２とガス室２４との間に形成された壁部３２には、通路２２とガス室２４とを連通する複数の孔２６が形成されている。図１は、図４のＩ−Ｉ線に沿っての断面図である。図示するように、通路２２とガス室２４とを連通する複数の孔２６は、すべて同径であり、通路２２が延びる方向に対して横方向に沿ってほぼ等間隔で１列に配置されている。
ガス室２４の壁面のうち孔２６の列が延びる方向において対向する１対の壁面３８及び４０内には、パージガスのガス供給部２８がそれぞれ設けられている。それぞれのガス供給部２８からは、例えば圧力が２bar、流量が７．５L/minという条件で、窒素ガス等のパージガスがガス室２４内に常時供給されている。
【００１６】
このように、孔２６の列が延びる方向において両側に設けられたガス供給部２８からガス室２４内にパージガスが供給されるため、それぞれのパージガスの流れがミキシングされガス室２４内のガス圧がほぼ均一となる。したがって、図１の一点鎖線により概念的に示すように、それぞれの孔２６から噴き出すパージガスの流量が同等となる。
【００１７】
なお、壁面３８及び４０内にガス供給部２８が設けられているのは、以下の理由による。図４に示すように、スリットバルブインサート３０の通路２２が延びる方向に沿った両端部は、それぞれトランスファ装置１２のチャンバ壁４２又は基板処理装置１６のチャンバ壁４４を支持するため頑強でなければならず、ガス室２４のチャンバ１９側の壁面内及びチャンバ２１側の壁面内には、ガス供給部２８を設けることができないからである。また、ガス室２４の上側にはチャンバ壁４２及び４４が接合され、ガス室２４の下側には通路２２が設けられるため、ガス室２４の上側及び下側の壁面内には、ガス供給部２８を設けるためのスペースがないからである。
【００１８】
次に、トランスファ装置１２のチャンバ１９と基板処理装置１６のチャンバ２１との間をウェハＷが搬送される際の半導体製造装置１０の動作について、図４を参照して説明する。
【００１９】
ウェハＷがチャンバ１９からチャンバ２１に搬送される際には、まず、チンバ１９内では、スリットバルブドア３４が動作して、通路２２のチャンバ１９側の開口部が開かれる。また、チャンバ２１では、サセプタ３６が下降して、通路２２のチャンバ２１側の開口部の下方に位置する。そして、ウェハＷが通路２２を搬送されチャンバ２１内のサセプタ３６に載置される。ウェハＷが通路２２を搬送される際には、通路２２の上側の壁部３２に形成された複数の孔２６からパージガスがウェハＷの表面に噴き付けられる。このとき、それぞれの孔２６から噴き出すパージガスの流量は同等であるから、ウェハＷ表面のパーティクルを均一に除去することができる。
【００２０】
ウェハＷがサセプタ３６に載置されると、サセプタ３６は上昇し、通路２２のチャンバ２１側の開口部の上方に位置する。また、スリットバルブドア３４が動作して、通路２２のチャンバ１９側の開口部が閉ざされる。そして、チャンバ２１内でウェハＷにエピタキシャル成長処理が施される。このとき、ウェハＷ表面のパーティクル分布が均一であるため、高品質の成膜処理が可能となる。
【００２１】
なお、パージガスはガス供給部２８から常時供給されているため、チャンバ２１においてウェハＷに処理が施されている最中は、サセプタ３６の下方に設けられた排気口（図示しない）に向かってパージガスが流れ、スリットバルブインサート３０やサセプタ３６下方の石英ガラス製のチャンバ壁内面等に付着したパーティクル等をパージすることが可能となる。この場合も、各孔２６からのパージガスの流出量が均一化されていることから、チャンバ壁内面等の付着パーティクルのパージが効率よく行われる。したがって、チャンバ壁の透明度が維持されてウェハＷの加熱が安定化し、エピタキシャル成長処理の高効率化及び安定化を図ることが可能となる。
【００２２】
基板処理装置１６のチャンバ２１内におけるウエハＷのエピタキシャル成長処理が終了すると、サセプタ３６は下降し、通路２２のチャンバ２１側の開口部の下方に位置する。また、スリットバルブドア３４が動作して、通路２２のチャンバ１９側の開口部が開かれる。そして、ウェハＷが通路２２をチャンバ２１からチャンバ１９に搬送される。このときにも同様に、複数の孔２６からそれぞれ同等の流量のパージガスがウェハＷの表面に噴き付けられ、ウェハＷ表面のパーティクルを均一に除去することができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２４】
例えば、ガス室に邪魔板を設けてもよい。図２に示すように、ガス室２４には、１対のガス供給部２８の中間部に配置された邪魔板４６が設けられている。邪魔板４６は、通路２２が延びる方向においてガス室２４一方の壁面から孔２６の列に向かって、ガス室２４の中間部まで延びている。これにより、邪魔板４６の両側から流れてくるパージガスのミキシング効果をより向上させることができる。
【００２５】
また、上記実施形態において、基板処理装置はエピタキシャル成長装置であったが、本発明は、熱ＣＶＤ装置等、種々の基板処理装置にも適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス室内には、通路とガス室とを連通する複数の孔の列が延びる方向において対向する、１対の壁面内に設けられたガス供給部から、それぞれパージガスが供給される。そのため、それぞれのパージガスの流れがミキシングされガス室内のガス圧がほぼ均一となり、それぞれの孔から噴き出すパージガスの流量が同等となる。したがって、被処理基板が通路を搬送される際に被処理基板表面のパーティクルを均一に除去することができ、高品質に被処理基板を処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図４のＩ−Ｉ線に沿っての断面図であり、本発明の基板処理装置の要部を示す図である。
【図２】図１と同様の図であるが、邪魔板が設けられたガス室の断面図である。
【図３】枚葉式の半導体製造装置の一般的な構成を示す平面図である。
【図４】図３の半導体製造装置のトランスファ装置とエピタキシャル成長装置である基板処理装置とが隣接する部分の断面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ線に沿っての断面図であるが、従来一般の基板処理装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
１０…半導体製造装置、１２…トランスファ装置、１６…基板処理装置、１９、２１…チャンバ、２２…通路、２４…ガス室、２６…孔、２８…ガス供給部、３２…壁部、３８、４０…壁面、Ｗ…ウェハ。

Claims

チャンバ内に対して被処理基板を搬送するための通路と、
パージガスが供給されるガス室と、
前記通路と前記ガス室との間に形成された壁部であって、前記通路と前記ガス室とを連通する複数の孔が所定の間隔で少なくとも１列に形成された前記壁部と、
前記ガス室の壁面のうち前記孔の列が延びる方向において対向する１対の壁面にそれぞれ設けられた前記パージガスのガス供給部と、
前記ガス室内の、前記１対のガス供給部の中間部に配置され、前記通路が延びる方向において前記ガス室の一方の壁面から前記孔の列に向かって、前記ガス室の中間部まで延た邪魔板と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
エピタキシャル成長装置である請求項１に記載の基板処理装置。